真空冷却主要应用于食品果蔬以及切花等的冷处理。它的应用原理与另外一种真空泵机组应用——真空干燥有些相似，但实际上并不相同
真空冷却的原理有部分和真空干燥类似，就是水分在真空状态下会快速蒸发。不同的地方在于真空干燥是去水分，而真空冷却只是通过水的蒸发带走热量来达到冷却降温的目的。水在常压下100℃沸腾蒸发，蒸发热为2256kJ/kg，而当压力下降到610Pa时，水会在0℃时即沸腾蒸发（此时也就是水的三相点前后），此时蒸发热为2500kJ/kg。也就是说在低压真空状态下水分蒸发会带走更多的热量，从而实现制冷的效果。
真空冷却的核心设备即真空室与真空泵，其主要过程在产品进入真空室后开始抽气，将真空室内压力抽至对应的饱和蒸汽压力前后并保持，产品中的水分开始大量蒸发并带走热量，此时产品物体温度会迅速下降，直至产品的温度被冷却到要求的温度为止（过程中对于有些真空泵可能需要配备冷凝设备来捕集水蒸气）。
真空冷却相比风冷、水冷等冷却方式具有节能、冷却速度快、降温相对均匀、对产品结构影响少等优点，也存在投资较大，产品失重率高等问题。但总的来说它还是一种快速清洁安全的冷却技术，利大于弊，可以获得高品质的产品
